[发明专利]混合动力电源系统

权利要求书

1.一种混合动力电源系统，其特征在于，包括多个相互串联的电源模块，每一该电源模块包括一燃料电池单元以及一锂离子电池单元，该燃料电池单元包括两个以上相互串联的燃料电池单体，该锂离子电池单元包括一个或多个相互并联的锂离子电池单体，在每一电源模块中，该燃料电池单元与该锂离子电池单元并联连接，用于给该锂离子电池单元充电。

2.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述多个相互串联的电源模块中，所述燃料电池单元之间相互串联，所述锂离子电池单元之间相互串联。

3.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述多个串联的燃料电池单元之间共用燃料、氧化剂以及冷却剂。

4.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述锂离子电池单体为磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池或锰酸钴锂电池。

5.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述燃料电池单体为碱性燃料电池、固态氧化物燃料电池或质子交换膜燃料电池。

6.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述电源模块中，所述燃料电池单元的开路电压为所述锂离子电池单体的充电截止电压的1倍至4倍。

7.如权利要求6所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述电源模块中，所述燃料电池单元的开路电压为所述锂离子电池单体的充电截止电压的1倍至2倍。

8.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述电源模块中，所述燃料电池单元的短路电流小于或等于所述锂离子电池单体的最大充电电流。

9.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述每一该电源模块进一步包括一电池管理单元，该电池管理单元分别与所述燃料电池单元以及锂离子单体电连接。

10.如权利要求9所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述锂离子单体具有一充电截止电压以及一放电截止电压，所述电池管理单元包括：

用于检测所述燃料电池单元以及锂离子电池单体工作电压、电流以及温度的检测电路；

用于将所述检测电路检测到的锂离子电池单体的工作电压与该锂离子单体的充电截止电压以及放电截止电压进行比较的控制电路；

用于防止所述燃料电池单元对所述锂离子电池单体过充电的过充保护电路；以及

用于防止所述燃料电池单元以及锂离子单体过放电的过放保护电路。

11.如权利要求9所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述电池管理系统进一步包括一防反充电路以防止所述锂离子电池单体向所述燃料电池单元充电。

12.如权利要求1所述的混合动力电源系统，其特征在于，进一步包括一变换器，该变换器与所述相互串联的多个电源模块并联连接。

13.如权利要求12所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述变换器为直流-直流变换器或直流-交流变换器。

14.一种混合动力电源系统，包括：

多个相互串联的燃料电池单元构成一燃料电池电堆；

多个相互串联的锂离子电池单元，上述燃料电池电堆中的每个燃料电池单元均引出正负极与一个所述锂离子电池单元并联连接构成一电源模块；

多个电池管理单元分别对应多个电源模块，每个电源模块内的电池管理单元分别与所述燃料电池单元以及锂离子单体电连接。

15.如权利要求14所述的混合动力电源系统，其特征在于，所述锂离子电池单元包括多个相互并联的锂离子电池单体。